第2章 2.2 第1课时 课后达标检测-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(北师大版)
2026-09-13
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教辅
摘要:
本讲义聚焦双曲线核心知识点,系统梳理从标准方程、实半轴长、离心率到渐近线、焦点关系的基础概念,延伸至与椭圆综合、实际问题建模等综合应用,构建从基础到进阶的学习支架。
资料通过梯度化题目设计,如第4题结合渐近线对称点培养几何直观与推理能力,第14题将巨响位置转化为双曲线模型发展应用意识。课中辅助教师系统教学,课后助力学生通过不同难度题目查漏补缺,提升用数学眼光观察、思维推理和语言表达的核心素养。
内容正文:
1.双曲线C:9x2-16y2=144的实半轴长为( )
A.16 B.8
C.4 D.3
解析:选C.由双曲线C:9x2-16y2=144,可化为-=1,可得a2=16,即a=4,所以双曲线C的实半轴长为4.
2.已知双曲线C:+=1的离心率e=,则实数m的值为( )
A.0 B.-2
C. D.2
解析:选A.由题意双曲线C的标准方程为-=1,-1<m<1,则e====,即m=0.
3.(2025·南阳月考)与双曲线C:-=1共渐近线,且过点(2,)的双曲线的标准方程是( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:选D.由题意可设所求双曲线的标准方程为-=t(t≠0).又该双曲线经过点(2,),则-=t,解得t=-1,则所求双曲线的标准方程为-=1.
4.已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,左、右焦点分别为F1,F2,F2关于C的一条渐近线的对称点为P.若|PF1|=2,则△PF1F2的面积为( )
A.2 B.
C.3 D.4
解析:选D.如图,设PF2与渐近线y=x交于M,则F2M⊥OM,tan ∠MOF2=,sin ∠MOF2=,所以|MF2|=|OF2|·sin ∠MOF2=b,|OM|==a,由O,M分别是F1F2与PF2的中点,知OM∥PF1且|OM|=|PF1|=1,即a=1,由e=得c=,b=2,所以S=4S=4××2×1=4.故选D.
5.(2026·渝北期中)若实数k满足0<k<9,则双曲线-=1与-=1的( )
A.实轴长相等 B.虚轴长相等
C.焦距相等 D.离心率相等
解析:选C.由0<k<9,得9-k>0,16-k>0,所以两双曲线的焦点均在x轴上,因为16+(9-k)=(16-k)+9=25-k=c2,所以两双曲线的焦距相等,故C正确,而实轴长前者为8,后者为2,虚轴长前者为2,后者为6,均无法相等,离心率前者为,后者为,也不相等,故A,B,D错误.
6.(多选)已知双曲线C:x2-=1,点P是C上任意一点,则下列结论正确的有( )
A.双曲线C的离心率为
B.焦点到渐近线的距离为4
C.左、右焦点分别为F1,F2,若|PF1|=4,则|PF2|=2或|PF2|=6
D.若左、右顶点分别为A,B,当P与A,B不重合时,直线PA与直线PB的斜率之积为16
解析:选ABD.由已知可得,a2=1,a=1,b2=16,b=4,所以c2=a2+b2=17,c=. 对于A,e==,故A正确;对于B,双曲线的一条渐近线方程为4x-y=0,右焦点坐标为(,0),所以焦点到渐近线的距离为d==4,故B正确;对于C,因为根据双曲线的定义可得||PF1|-|PF2||=2,所以|PF2|=2或|PF2|=6.因为|PF2|>c-a=-1,故|PF2|=6,故C错误;对于D,设P(x0,y0),A(-1,0),B(1,0),则kPA·kPB=×
===16,故D正确.故选ABD.
7.已知双曲线-=1的实轴长为2,离心率为2,则双曲线的标准方程为___________________________________________________.
解析:由题得解得
所以双曲线的标准方程为-=1.
答案:-=1
8.已知双曲线E:-=1(a>0,b>0)的一条渐近线的倾斜角为30°,则E的离心率为________________________________________.
解析:因为E的一条渐近线的倾斜角为30°,所以=,则E的离心率e===.
答案:
9.已知双曲线+=1的离心率与椭圆+=1的离心率互为倒数,则双曲线的标准方程为__________,双曲线的渐近线方程为______________________.
解析:由题意知,m<0.因为椭圆的离心率e1=,所以双曲线的离心率e2=2,即=2,所以m=-27,即双曲线的标准方程为-=1,双曲线的渐近线方程为y=±x.
答案:-=1 y=±x
10.(13分)已知双曲线的一条渐近线为x+y=0,且与椭圆x2+4y2=64有相同的焦距,求双曲线的标准方程.
解:由椭圆方程化为标准方程+=1,可知c2=64-16=48.①当双曲线的焦点在x轴上时,设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),所以解得
所以双曲线的标准方程为-=1;②当双曲线的焦点在y轴上时,设双曲线方程为-=1(a>0,b>0),所以
解得所以双曲线的标准方程为-=1.综上所述,双曲线的标准方程为-=1或-=1.
11.(多选)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为e,焦距为2c,直线y=kx与双曲线C交于A,B两点,点A位于第一象限,过点A作x轴的垂线,垂足为N,点F为双曲线的左焦点,则( )
A.|AF|-|BF|=2a B.若AF⊥BF,则|AB|=2c
C.若k=,则e>2 D.若e=2,则>2
解析:选ABC.对于A,设双曲线的右焦点为F1,因为直线AB过原点,所以四边形AFBF1为平行四边形,所以|BF|=|AF1|,所以|AF|-|BF|=|AF|-|AF1|=2a,故A正确;对于B,因为AF⊥BF,所以四边形AFBF1为矩形,所以|AB|=|FF1|=2c,故B正确;对于C,若k=,由渐近线的性质可知>k=,所以e=>2,故C正确;对于D,若e==2,则=,由渐近线的性质可知=kAF<=,在△AFN中,
===>,故D错误.
12.若双曲线+=1的离心率e∈(1,2),则实数k的取值范围是____________.
解析:双曲线方程可化为-=1,则a2=4,b2=-k,c2=4-k,e==.又因为e∈(1,2),即1<<2,解得-12<k<0.
答案:(-12,0)
13.已知双曲线-y2=1(a>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,P为双曲线右支上一点,且满足|PF1|2-|PF2|2=4,则△PF1F2的周长为__________.
解析:由题意可得b=1,c=,因为e==,所以a=,c=2,因为P为双曲线右支上一点,所以|PF1|-|PF2|=2a=2,又 |PF1|2-|PF2|2=4,所以|PF1|+|PF2|=2,则△PF1F2的周长为2+2c=2+4.
答案:2+4
14.(13分)某中心接到其正东、正西、正北方向三个观测点的报告:正西、正北两个观测点同时听到了一声巨响,正东观测点听到的时间比其他两个观测点晚4 s.已知各观测点到该中心的距离是1 020 m.求该巨响发生处和接报中心的距离.(假定当时声音传播的速度为340 m/s,相关各点均在同一平面上)
解:如图,以接报中心为原点O,正东、正北方向分别为x轴、y轴的正方向,建立平面直角坐标系.设A,B,C分别是正西、正东、正北方向的观测点,则A(-1 020,0),B(1 020,0),C(0,1 020).设P(x,y)为巨响发生处.由已知|PA|=|PC|,故点P在线段AC的垂直平分线PO上,则PO的方程为y=-x,又B点比A点晚4 s听到巨响,故|PB|-|PA|=340×4=1 360<2 040,则P点在以A,B为焦点的双曲线-=1(a>0,b>0)的左支上.依题意,得a=680,c=1 020,所以b2=c2-a2=1 0202-6802=5×3402,故双曲线的方程为-=1,将y=-x代入上式,得x=±680,因为|PB|>|PA|,所以x=-680,y=680,即P(-680,680),故|PO|=680.故该巨响发生处和接报中心的距离为680 m.
15.(15分)如图,已知双曲线Г:-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,左、右两顶点分别是A1,A2,弦AB和CD所在直线分别平行于x轴与y轴,线段BA的延长线与线段CD相交于点P.
(1)若d=(2,)是Г的一条渐近线的一个方向向量,试求Г的两渐近线的夹角θ的正切值;(7分)
(2)若|PA|=1,|PB|=5,|PC|=2,|PD|=4,试求双曲线Г的方程.(8分)
解:(1)双曲线-=1的渐近线方程为y=±x,即bx±ay=0,所以=<1,从而tan =,tan θ==4.
(2)设P(xP,yP),则由条件知,xP=(|PB|-|PA|)+|PA|=(|PB|+|PA|)=3,yP=(|PC|+|PD|)-|PC|=(|PD|-|PC|)=1,即P(3,1),所以A(2,1),C(3,3),代入双曲线方程得解得故双曲线Г的方程为-=1.
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